器皿中的“黃豆”開始“發芽”

類器官技術的應用

發育生物學研究：幫助了解器官的發育過程和機制。疾病病理學研究：例如腫瘤類器官可以保持起源組織的基因組、轉錄組、形態學和功能特征，有助于研究疾病的發生發展機制。精準醫療：基于患者自身的腫瘤類器官進行藥物反應測試，為個性化治療方案的確定提供依據。藥物篩選和藥效試驗：能更好地了解真實器官對藥物的反應，篩選

類器官進展人鼠混合大腦類器官首次對視覺刺激做出反應

　　隨著干細胞技術的不斷進步，源自人誘導多功能干細胞（human induced pluripotent stem cells, hiPSCs）的腦類器官已成為疾病模型中的熱門話題。腦類器官有望為藥物篩選、精準醫學、神經修復等領域帶來新的發展契機。　　腦類器官的優勢體現在下面兩個方面：　　-與二維細

類器官發育指標首次定義

　　近日，德國和奧地利的聯合科研團隊首次定義了器官發育的指標，揭示了組織中三維結構的連通性和結構的出現之間的聯系，將有助于科學家設計模仿人體器官的自組織組織。　　人體器官具有復雜的充滿液體的管路和環路網絡。它們具有不同的形狀，并且不同器官的三維結構彼此之間的連接也不同。這方面的一個例子是腎臟的分支網

小小類器官－承載移植夢

　　經過近10年的快速發展，科學家們已經能在實驗室利用細胞培育、分化、自組裝成各種類似人體組織的3D結構，制造出肝臟、胰臟、胃、心臟、腎臟甚至乳腺等在內的各種類器官。英國著名學術期刊《發育》雜志3月刊以專版形式，對類器官研究領域進行了全面回顧。　　《科學》雜志網站報道稱，這些實驗室類器官并不是各種細

類器官的構建與制備

類器官的形成：類器官可以由兩種類型細胞產生，一是多能干細胞（PSCs）,例如胚胎干細胞(ESCs)、誘導干細胞(iPSCs)，或器官限制性成體干細胞（ASCs）。這些細胞被培養在一個特定的環境中，允許它們遵循根深蒂固的基因指令，自x行組織成功能性的3D結構。從各種組織中培養類器官的方法是相似的。干細

類器官的作用和前景

目前類器官的培養主要是指上皮細胞類器官, 如消化道上皮細胞、乳腺上皮細胞、皮膚上皮細胞、肺泡上皮細胞等, 大部分的類器官中只有上皮細胞, 不含有成纖維細胞、免疫細胞、血管細胞等周圍基質細胞. 這在很大程度上限制其在其他領域的應用, 如免疫防御的研究、干細胞微環境、腫瘤微環境調控方面的研究. 今后的研

類器官的概念和優勢

類器官是在體外培養環境中，由干細胞或祖細胞分化形成的具有三維結構和一定生理功能的微型器官類似物。它具有以下重要特點和意義：特點：三維結構：呈現出類似于體內器官的立體形態和細胞排列。包含多種細胞類型：能夠模擬體內器官中不同細胞的組成和相互作用。一定程度的功能：具備部分類似于體內器官的生理功能。意義：疾

類器官的優勢和局限

類器官的優勢在于：疾病模型構建：可以用于研究各種疾病，特別是癌癥，更好地模擬腫瘤的異質性和微環境。藥物篩選：為藥物研發和測試提供更接近體內真實情況的模型，提高藥物篩選的效率和準確性。發育生物學研究：有助于了解器官的發育機制和細胞命運決定。然而，類器官也存在一些局限性，例如：與真實器官在結構和功能上仍

類器官技術應用的挑戰

類器官技術在應用中面臨著一系列挑戰：類器官的復雜性和保真度：盡管類器官能模擬器官的某些特征，但它們往往不能完全重現體內器官的所有細胞類型、細胞間的復雜相互作用以及完整的生理功能。例如，大腦類器官中的神經元連接和神經網絡的形成仍遠遠不如真實大腦那樣復雜和精細。血管化和免疫微環境：大多數類器官缺乏血管系

類器官的類別及應用

自2009年成功建立上皮類器官以來，類器官培養已應用于各種器官，包括：大腦（brain）、視杯（Optic Cup）、內耳（Inner Ear）、肺(lung)、肝(liver)、結腸（Colon）、腎（Kidney）、胰腺(Pancreatic)、前列腺(Prostate)、胃（Gastroids

類器官的技術局限

復雜性不足：不能完全重現體內器官的所有細胞類型和細胞間的復雜相互作用。長期穩定性：在長期培養中可能會出現變化，影響其可靠性。

類器官的應用領域

類器官在多個領域發揮著重要作用：醫學研究：疾病模型構建：例如，構建神經類器官來研究神經退行性疾病如阿爾茨海默病的發病機制。通過觀察類器官中細胞的變化，了解疾病的發展過程。藥物篩選：在腫瘤類器官上測試藥物的療效和毒性，有助于更準確地評估藥物的潛力，提高藥物研發的效率和成功率。再生醫學：組織和器官修復：

類器官的特點和優勢

高度模擬體內器官的結構和功能：雖然在復雜性和完整性上無法完全等同于真實器官，但能在一定程度上重現器官的細胞組成、細胞間相互作用和空間組織方式。來源多樣：可以來源于胚胎干細胞、誘導多能干細胞、成體干細胞以及腫瘤組織細胞等。應用廣泛：在生物醫學研究的多個領域，如發育生物學、疾病模型構建、藥物篩選和再生醫

常見的類器官培養方法

常見的類器官培養方法：懸滴培養法將含有細胞和培養基的液滴倒置在培養皿蓋的內表面，液滴依靠表面張力維持形狀。細胞在液滴中聚集并自組織形成類器官。微孔培養法使用特制的微孔板，每個微孔中加入少量細胞懸液。細胞在微孔中生長和聚集形成類器官。生物材料支架培養法將細胞接種在生物相容性良好的支架材料（如膠原蛋白、

類器官培養的技術挑戰

培養過程復雜，需要精確控制培養條件和使用特定的生物材料。類器官的成熟度和復雜性仍有限，與真實器官存在一定差距。長期培養的穩定性和可重復性有待提高。

類器官培養技術的步驟

細胞獲取：可以從胚胎、成體組織或誘導多能干細胞（iPSCs）等獲取起始細胞。培養環境搭建：準備含有特定營養成分、生長因子和細胞外基質的培養基。三維培養：將細胞接種在合適的支架或基質上，如基質膠，以促進細胞的三維生長和自我組織。培養與維持：在合適的條件下（如溫度、濕度、氣體環境等）進行培養，并定期更換

類器官培養技術的優點

能夠更好地模擬體內器官的生理和病理狀態，有助于研究器官發育、疾病發生機制等。可用于藥物篩選和測試，能更準確地預測藥物在人體內的效果和毒性。為再生醫學提供了潛在的細胞來源和組織構建的基礎。

類器官技術的應用介紹

類器官技術在多個領域都有應用潛力，包括但不限于：發育生物學：幫助研究器官的發育過程和機制。疾病病理學：用于疾病建模，更好地理解疾病的發生和發展機制。精準醫療：基于患者腫瘤的藥物反應測試，為個性化治療提供方案。藥物毒性和藥效試驗：能模擬人體器官對藥物的反應，篩選有效藥物，減少動物實驗，提升藥物研發效率

常見的類器官培養方法

常見的類器官培養方法：基質膠培養法將干細胞或原代細胞懸浮在基質膠（如 Matrigel ）中，然后將其接種在培養板或培養皿中。基質膠提供了類似于細胞外基質的環境，支持細胞的生長、分化和自組織。氣液界面培養法適用于某些上皮組織來源的類器官，如呼吸道上皮。細胞在半透膜上培養，一側暴露于空氣，另一側接觸培

類器官培養方法的比較

類器官的來源廣泛，樣本材料經過不同方法處理后需要在體外進行培養，構建3D培養模型。不同細胞外基質可采用的培養方法也會存在差異，但都可以為類器官體外培養提供生長的微環境。其中VitroGel水凝膠為無動物源成分的功能性水凝膠，室溫下與細胞培養基或含離子成分的溶液混合即可成膠，類器官培養方法多樣；而目前

類器官制備的經典路線

類器官的三個特征

細胞能夠通過空間組織和細胞特異化自行組織，重現原始器官功能；含有一種以上與原始器官相同的細胞；能夠再現原始器官的某些功能，例如：過濾，排泄，神經鏈接以及收縮功能等。

Cell：首個癌癥類器官生物銀行

　　研究人員利用由癌癥患者腫瘤衍生出的三維（3D）類器官，接近復制出了原發腫瘤的一些關鍵特性。這些“類器官”培養物適用于大規模的藥物篩查來檢測與藥物敏感性相關的一些遺傳改變，為采用個體化治療改善癌癥患者的臨床結局鋪平了道路。他們將這項研究發表在5月7日的《細胞》（Cell）雜志上。　　直到現在，人們

類器官構建的三要素

細胞分化物理特征關鍵信號路徑的激活/抑制原始細胞的類型及條件

類器官技術的步驟及特點

類器官技術是一種新興的生物技術，它是在體外利用干細胞或祖細胞培養出具有三維結構和部分功能的微型器官類似物。??這項技術的主要步驟包括：?1. 細胞獲取：通常從患者的組織樣本中分離出干細胞或祖細胞。?2. 培養環境搭建：提供適宜的培養基，包含各種生長因子、細胞外基質成分等。?3. 誘導分化：通過特定的

類器官和微組織的區別

定義和來源：類器官通常是由干細胞或祖細胞在特定的培養條件下自我組織和分化形成的具有三維結構和一定器官功能特征的細胞集合體。微組織則是由多種細胞類型在體外以特定方式組裝形成的具有一定結構和功能的小型組織樣結構，其細胞來源可以更廣泛，不一定局限于干細胞。復雜性和組織特異性：類器官往往能更好地模擬體內器官

類器官技術的發展前景

類器官技術近年來發展迅速，呈現出以下幾個主要的趨勢和特點：??**技術創新**： 1. 培養方法不斷改進，提高了類器官的生成效率和質量。例如，新的生物材料和支架的應用，改善了細胞的生長環境和組織形態。 2. 基因編輯技術與類器官培養相結合，能夠精準地改造類器官的基因，更深入地研究基因功能和疾病機

類器官特性分析過程的流程

詳細的類器官特性分析過程的流程：一、實驗準備培養類器官至合適的階段，確保其生長狀態良好。準備所需的實驗試劑、儀器設備，如顯微鏡、離心機、PCR 儀等。二、形態學觀察光學顯微鏡觀察在低倍和高倍鏡下觀察類器官的整體形態、大小和結構。記錄類器官的輪廓、有無腔隙或分支等特征。電子顯微鏡觀察（如有需要）對類器

類器官特性分析的過程介紹

類器官特性分析通常包括以下過程：1. 形態學觀察：使用光學顯微鏡、電子顯微鏡等工具，觀察類器官的大小、形狀、結構和細胞排列方式。與正常組織的形態進行對比，評估其相似性和異常之處。2. 細胞組成分析：借助免疫組織化學染色、流式細胞術等方法，鑒定類器官中不同類型細胞的存在和比例。確定細胞的分化狀態和標志

類器官技術的局限性

類器官技術目前存在一些應用局限性，包括：培養成本較高：體外培養類器官需要各種生長因子和激素，以及特殊的生長環境，這使得培養價格相對昂貴。缺乏完整的腫瘤微環境：動物的腫瘤實驗可以提供與人類體內相同的腫瘤微環境，如淋巴細胞、血管和各種基質細胞等，但體外培養的類器官通常只包含腫瘤細胞，缺少這些腫瘤微環境的